胃癌類(lèi)器官在精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用

鞏淼淼, 周麗桂, 趙菊梅, 師長(zhǎng)宏

(1. 延安大學(xué)醫(yī)學(xué)院,延安 716000; 2. 空軍軍醫(yī)大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,西安 710032; 3. 廣州中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,廣州 510405)

胃癌（gastric cancer）在全球癌癥發(fā)病率中位居第五，是全球第四大癌癥死亡原因［1］。我國(guó)胃癌的發(fā)病率較高，占全球胃癌患者總數(shù)的44.21%，且患者從發(fā)病到死亡所損失的全部健康壽命年即傷殘調(diào)整生命年（disablility adjusted life year，DALYs） 從1990 年 到2019 年增加了19.11%［1-2］。目前胃癌的治療方式主要包括手術(shù)和藥物治療，不幸的是大多數(shù)患者都會(huì)出現(xiàn)耐藥反應(yīng)。

在過(guò)去的幾十年里，研究人員在大量抗癌藥物的篩選和臨床前藥物研發(fā)過(guò)程中采用到多種重要的模型［3-6］，例如二維（2D）標(biāo)準(zhǔn)細(xì)胞系模型、胃癌腫瘤發(fā)生的基因工程小鼠模型（genetically engineered mouse models，GEMM）、人源腫瘤細(xì)胞系移植模型（cell derived xenograft，CDX）和人源腫瘤組織異種移植模型（patient derived xenograft，PDX），這些模型盡管在胃癌發(fā)病機(jī)制和藥物研究中發(fā)揮了一定的作用，然而因其均不能很好地表達(dá)腫瘤相關(guān)遺傳背景和異質(zhì)性，導(dǎo)致大多數(shù)藥物在臨床研究中都失敗［7-8］，研究結(jié)果的臨床應(yīng)用價(jià)值有限。

近年來(lái)，患者來(lái)源腫瘤類(lèi)器官（patient-derived organoid，PDO）因更接近其來(lái)源組織的生理結(jié)構(gòu)，保留來(lái)源組織的特定功能，并且可以得到與臨床患者更加相似的藥物反應(yīng)，因此進(jìn)入研究人員的視野。大量研究表明，PDO 模型可以有效評(píng)估癌癥患者的特異性反應(yīng)［9-12］，同時(shí)與患者個(gè)體化治療的結(jié)果有很高的相似性［13］。由此可見(jiàn)，PDO模型可作為臨床前藥物篩選的理想模型，替代繁瑣的動(dòng)物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究，這對(duì)胃癌患者的個(gè)性化治療和精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究有著重要的意義。

1 胃癌類(lèi)器官模型建立情況

1.1 胃癌類(lèi)器官模型的發(fā)展概況

胃類(lèi)器官大多通過(guò)成人胃干細(xì)胞擴(kuò)增和人功能干細(xì)胞（pluripotent stem cells，PSCs）的定向分化來(lái)建立。首例胃類(lèi)器官是在2010年利用多功能干細(xì)胞建立的［14］，之后人類(lèi)開(kāi)始嘗試?yán)没颊邅?lái)源的組織建立胃癌類(lèi)器官［10］。有研究者報(bào)告，胃癌類(lèi)器官建立成功率在50%～74%［15-16］。也有報(bào)告，胃癌患者大多都會(huì)做食道、胃、十二指腸鏡檢查（esophagogastroduodenoscopy，EGD），從而可以利用活檢組織建立充足的胃癌類(lèi)器官［17］。研究已證實(shí)，胃癌類(lèi)器官的建立率在組織病理學(xué)亞型之間沒(méi)有顯著差異［16］。

2020年日本研究者先建立起10例來(lái)源于患者的胃癌類(lèi)器官，從中選取了對(duì)5-氟尿嘧啶相對(duì)敏感的4例［18］，接著不斷對(duì)建立起來(lái)的胃癌類(lèi)器官用不同濃度的5-氟尿嘧啶進(jìn)行處理，成功建立起對(duì)5-氟尿嘧啶有耐藥性的類(lèi)器官模型，發(fā)現(xiàn)KHDRBS3與藥物治療的耐藥性有關(guān)。Loryn 等［19］為了研究幽門(mén)螺桿菌誘導(dǎo)胃上皮細(xì)胞程序性死亡配體1（programmed death ligand-1，PD-L1）表達(dá)的機(jī)制，將患者來(lái)源的類(lèi)器官和自體免疫細(xì)胞共培養(yǎng)，建立了一個(gè)體外模型來(lái)研究胃上皮細(xì)胞和T 淋巴細(xì)胞之間的相互作用以應(yīng)對(duì)感染，發(fā)現(xiàn)感染幽門(mén)螺桿菌的胃上皮高表達(dá)PD-L1，并抑制細(xì)胞毒性T 淋巴細(xì)胞的增殖，這表明感染了表達(dá)PD-L1 的幽門(mén)螺桿菌的胃上皮細(xì)胞受到保護(hù)，進(jìn)而免除了免疫反應(yīng)的影響，導(dǎo)致癌前病變發(fā)展為胃癌。Dani 等［20］發(fā)現(xiàn)，Troy+細(xì)胞是一種完全分化的細(xì)胞，具有充當(dāng)多能干細(xì)胞的能力，同時(shí)證明了單個(gè)Troy+主細(xì)胞可以形成胃類(lèi)器官。有研究者用Troy 作標(biāo)志物來(lái)驗(yàn)證胃癌類(lèi)器官［21］，結(jié)果表明可以通過(guò)檢測(cè)Troy來(lái)確定是否為胃癌類(lèi)器官。

除此之外，胃癌轉(zhuǎn)移性標(biāo)本的類(lèi)器官模型也被建立起來(lái)。例如Georgios等［9］建立了來(lái)自參與Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗(yàn)的新鮮活組織檢查的轉(zhuǎn)移性胃腸癌患者的PDO生物庫(kù)，并通過(guò)識(shí)別類(lèi)器官中的基因型-藥物表型相關(guān)性，將這些癌癥類(lèi)器官的藥物反應(yīng)與實(shí)際患者的反應(yīng)進(jìn)行了比較，證明類(lèi)器官模型可預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)移性胃腸癌患者對(duì)治療的反應(yīng)。李杰等［22］建立了胃癌惡性腹腔積液衍生類(lèi)器官（malignant ascites derived organoid，MADO）的集合，成功率為92%，而且經(jīng)過(guò)傳代，其形態(tài)和基因組沒(méi)有任何變化，可以對(duì)常規(guī)化療藥物的多藥耐藥性進(jìn)行篩選。

1.2 胃癌類(lèi)器官模型的組織學(xué)特征和分子分型

胃癌分類(lèi)方法大體有兩種。一種是組織形態(tài)學(xué)分類(lèi)系統(tǒng)：按照通用的Lauren 分類(lèi)法，將胃癌分為腸型胃癌和彌漫型胃癌兩種組織學(xué)亞型［23］；另外世界衛(wèi)生組織還提出另一種組織分類(lèi)方法，將胃癌分為乳頭狀癌、管狀癌、黏液癌（膠體癌）和低黏附性癌［24］。雖然組織形態(tài)學(xué)分類(lèi)系統(tǒng)在臨床上具有通用性和廣泛的應(yīng)用，但不足以反映胃癌的分子和遺傳特征，也不足以在精確醫(yī)學(xué)時(shí)代制定個(gè)性化的治療策略。另一種是分子分類(lèi)系統(tǒng)，通過(guò)基因組技術(shù)和高通量分析進(jìn)一步對(duì)胃癌進(jìn)行分類(lèi)。2014 年TCGA 研究網(wǎng)絡(luò)組將胃癌分為4 種遺傳亞型：EB 病毒（epstein-barr virus，EBV）陽(yáng)性型、微衛(wèi)星不穩(wěn)定（microsatellite instability，MSI）型、染色體不穩(wěn)定（chromosomal instability，CIN）型和基因組穩(wěn)定（genome stable，GS）型［25］。大多數(shù)腸道和彌漫性胃癌的組織學(xué)亞型分別屬于CIN 和GS 亞型［25］，這種分型是目前應(yīng)用最多的分子分型。

依據(jù)胃癌的組織學(xué)特征和TCGA 分類(lèi)的分子分型可建立比較精準(zhǔn)的胃癌類(lèi)器官。例如，Therese 等［10］建立了20種人胃癌類(lèi)器官，選擇了4種進(jìn)行全面分析，使用全基因組測(cè)序?qū)︻?lèi)器官與胃癌分子亞型進(jìn)行了相匹配，其中1例與GS亞型相匹配，1例與CIN亞型相匹配，2例與MSI亞型相匹配。按照分子分型建立起類(lèi)器官后可進(jìn)行一系列基因?qū)用娴难芯浚@將有助于推動(dòng)胃癌精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)和個(gè)性化治療的研究［10，15，26］。

1.3 胃癌類(lèi)器官的優(yōu)點(diǎn)和不足

胃癌PDO 模型與傳統(tǒng)細(xì)胞系、CDX、PDX、GEMM 相比較，具有顯著的優(yōu)勢(shì)（表1）。胃癌PDO 一般3 d 左右可進(jìn)行一次傳代［10］，與動(dòng)物模型相比，可以快速地高通量篩選［15］。由于PDO 直接來(lái)源于患者，與傳統(tǒng)細(xì)胞系相比，具有很高的臨床相關(guān)性，并用于個(gè)性化治療［13］；在基因編輯方面，PDO 同樣可以滿(mǎn)足［27］。但類(lèi)器官大多數(shù)以上皮細(xì)胞為主，缺少研究上皮細(xì)胞和非上皮細(xì)胞之間持續(xù)的相互作用，與動(dòng)物模型相比，在腫瘤微環(huán)境相關(guān)研究中存在劣勢(shì)（表1）；但這一局限性正在通過(guò)培養(yǎng)方法的改變來(lái)改善，例如將人工生長(zhǎng)因子梯度作用于類(lèi)器官［28］、免疫細(xì)胞共培養(yǎng)方法［19］和氣液界面交換法［29］。總之，類(lèi)器官模型在腫瘤研究中具有廣闊的應(yīng)用前景。

表1 不同胃癌模型的比較Table 1 Comparison of different models of gastric cancer

2 胃癌類(lèi)器官在精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用

目前，盡管已經(jīng)廣泛開(kāi)展針對(duì)癌癥患者基因型特征的精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究，用于促進(jìn)癌癥治療并改善患者預(yù)后［30］。然而，由于人類(lèi)腫瘤細(xì)胞的分子異質(zhì)性和可塑性，基于基因型的癌癥治療預(yù)測(cè)并不明確，這為個(gè)性化精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究提出了新的挑戰(zhàn)。隨著類(lèi)器官模型的藥物試驗(yàn)成功，為個(gè)性化精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)這一問(wèn)題的解決提供了新的手段。比如，可以先建立胃癌類(lèi)器官模型，然后對(duì)腫瘤組織進(jìn)行分類(lèi)分型，可利用基因測(cè)序技術(shù)獲得驅(qū)動(dòng)基因，之后再用類(lèi)器官對(duì)關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)基因的捕獲找到相關(guān)靶點(diǎn)，通過(guò)腫瘤藥物資料庫(kù)對(duì)藥物進(jìn)行篩選和預(yù)測(cè)，也可與成簇的規(guī)律間隔的短回文重復(fù)序列（clustered regularly interspaced short palindromic repeats，

CRISPR）/CRISPR 相 關(guān) 蛋 白 核 酸 酶9 （CRISPRassociated nuclease 9，Cas9）技術(shù)、幽門(mén)螺桿菌感染相結(jié)合，最后進(jìn)行匹配，找到個(gè)性化治療策略。總之，將基因組數(shù)據(jù)與患者腫瘤樣本的藥物篩選相結(jié)合，可確定針對(duì)不同患者的個(gè)體化治療方案（圖1）。

圖1 類(lèi)器官在精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用策略Figure 1 Application strategy of organoid in precision medicine research

2.1 研究生態(tài)位因子對(duì)胃癌產(chǎn)生的影響

胃癌類(lèi)器官的培養(yǎng)離不開(kāi)干細(xì)胞“生態(tài)位（Niche）因子”的特殊組合，即Wnt 激活劑（Wnt-3A和R-spondin）、受體酪氨酸激酶配體［表皮生長(zhǎng)因子（epidermal growth factor，EGF）和成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子（fibroblast growth factor，F(xiàn)GF）10］、骨形態(tài)發(fā)生蛋白（bone morphogenetic protein，BMP） 抑制劑（Noggin）和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β （transforming growth factor beta，TGF-β）抑制劑（A83-01）［14，31］。研究生態(tài)位因子對(duì)胃癌產(chǎn)生的影響時(shí)，類(lèi)器官模型無(wú)疑是一種好的選擇。

Nanki等［16］利用胃癌患者組織細(xì)胞建立類(lèi)器官生物標(biāo)本庫(kù)來(lái)研究胃癌的發(fā)生發(fā)展分子機(jī)制，利用CRISPR-Cas9 技術(shù)對(duì)類(lèi)器官進(jìn)行基因編輯，再通過(guò)生態(tài)位因子依賴(lài)與基因突變來(lái)進(jìn)一步研究胃癌中的基因型-表型相關(guān)性。將建立的胃癌類(lèi)器官分為EGF 依賴(lài)，EGF 非依賴(lài)以及EGFR 抑制劑抵抗等，發(fā)現(xiàn)ERBB3 或PTEN突變的胃癌類(lèi)器官依賴(lài)于生長(zhǎng)因子EGF 和FGF，但ERBB2和ERBB3擴(kuò)增的胃癌類(lèi)器官不再依賴(lài)EGF和FGF。同時(shí)發(fā)現(xiàn)了腫瘤激活Wnt 通路的多種途徑，之后通過(guò)胃癌類(lèi)器官的異種移植進(jìn)一步確定了Wnt 靶向治療Wnt依賴(lài)性胃癌的可行性［16］。

2.2 探索胃癌發(fā)生的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)基因

目前關(guān)于胃癌具體的發(fā)病機(jī)制仍不明確，需要對(duì)其進(jìn)行多方面的探索，也有研究者通過(guò)建立捕獲關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)基因的模型對(duì)其機(jī)制進(jìn)行研究。例如，香港大學(xué)研究者建立了一個(gè)原發(fā)性胃癌類(lèi)器官生物標(biāo)本庫(kù)，包括17 個(gè)正常胃類(lèi)器官和46 個(gè)胃癌類(lèi)器官［15］。分析了大多數(shù)已知的分子亞型，包含EBV、MSI、腸型/CIN和彌 漫 型/GS， 具 有CLDN18-ARHGAP6 或CTNND1-ARHGAP26融合或RHOA突變，并獲取了胃癌的異質(zhì)性和遺傳特征。此外，該團(tuán)隊(duì)也通過(guò)類(lèi)器官進(jìn)行了藥物敏感性的測(cè)試。

此外，胃癌類(lèi)器官與關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)基因相結(jié)合，可以進(jìn)一步推動(dòng)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的研究。Lincoln 等［32］發(fā)現(xiàn)胃癌原發(fā)腫瘤FGF受體2（FGF receptor 2，F(xiàn)GFR2）基因擴(kuò)增，但轉(zhuǎn)移瘤并不表現(xiàn)FGFR2擴(kuò)增，而是具有TGF-β受體2（TGF-β receptor 2，TGFBR2）獨(dú)特雙等位基因的改變；之后在體細(xì)胞CDH1 和TP53 突變的類(lèi)器官背景下，將類(lèi)器官中的TGFBR2 敲低，發(fā)現(xiàn)類(lèi)器官中存在發(fā)育異常且具有侵襲性；同時(shí)進(jìn)行體內(nèi)實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證TGFBR2是否有潛在轉(zhuǎn)移，結(jié)果表明TGFBR2是彌漫型胃癌的驅(qū)動(dòng)突變基因，解決了尋找彌漫性胃癌轉(zhuǎn)移的遺傳驅(qū)動(dòng)因素的問(wèn)題。以上研究均表明，類(lèi)器官可以通過(guò)不同的方法對(duì)胃癌機(jī)制進(jìn)行探索，并找到相應(yīng)的靶點(diǎn)為下一步研究提供幫助。

2.3 揭示幽門(mén)螺桿菌感染在胃癌發(fā)生中的作用

幽門(mén)螺桿菌感染是導(dǎo)致胃癌發(fā)生的首要獨(dú)立危險(xiǎn)因素［33］。關(guān)于幽門(mén)螺桿菌的模型在體內(nèi)體外均有研究，其中類(lèi)器官模型是近期最受關(guān)注的模型之一［34］。相關(guān)研究表明，類(lèi)器官為評(píng)估癌細(xì)胞與癌相關(guān)成纖維細(xì)胞［35］或病原體［36-37］的共培養(yǎng)系統(tǒng)提供了一種理想的方法。將幽門(mén)螺桿菌感染的人胃類(lèi)器官與宿主免疫細(xì)胞共培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)感染了表達(dá)PD-L1 的幽門(mén)螺桿菌的細(xì)胞受到保護(hù)，可能會(huì)免受免疫反應(yīng)的影響［19］。

研究表明，類(lèi)器官模型在研究幽門(mén)螺桿菌和胃癌的發(fā)生發(fā)展機(jī)制中發(fā)揮著重要作用。有研究者在幽門(mén)螺桿菌感染的胃類(lèi)器官中觀(guān)察到NF-κB信號(hào)的強(qiáng)烈激活和胃上皮細(xì)胞增殖的增強(qiáng)，這是幽門(mén)螺桿菌感染的標(biāo)志，從而驗(yàn)證了在傳統(tǒng)細(xì)胞培養(yǎng)中幽門(mén)螺桿菌感染的潛在機(jī)制［31，38-39］。也有研究者將3D 原代類(lèi)器官培養(yǎng)物通過(guò)球體剪切的方法，接種到膠原涂層孔中轉(zhuǎn)化成2D 培養(yǎng)物，利用3D 類(lèi)器官作為無(wú)限細(xì)胞源，在2D培養(yǎng)物中能夠概括幽門(mén)螺桿菌的主要特征和發(fā)病機(jī)制，包括“蜂鳥(niǎo)”-表型、細(xì)胞空泡化和CagA 磷酸化。相比于3D 培養(yǎng)物，轉(zhuǎn)化為2D 培養(yǎng)物更容易處理，并可以提供可靠的感染條件［36］。但目前這些方法大多用于基礎(chǔ)研究，相信隨著類(lèi)器官技術(shù)的成熟，將來(lái)可用于疾病階段的診斷和藥物篩選，為個(gè)性化治療應(yīng)用提供幫助。

2.4 高通量藥物篩選

類(lèi)器官是預(yù)測(cè)藥物療效和藥物發(fā)現(xiàn)的新型工具，適用于高通量藥物篩選。腫瘤類(lèi)器官已經(jīng)作為藥物發(fā)現(xiàn)的臨床前癌癥模型，在預(yù)測(cè)胃癌患者靶向治療效果方面有著巨大的潛力［40］。目前針對(duì)類(lèi)器官進(jìn)行的研究大多數(shù)都是基于形態(tài)學(xué)、熒光讀數(shù)或基于A(yíng)TP 的細(xì)胞活力的測(cè)定。腫瘤類(lèi)器官的藥物篩選方案一般是將腫瘤類(lèi)器官種植在384孔板或96孔板中并用藥物處理3～6 d，然后根據(jù)CellTiter-Glo?測(cè)試類(lèi)器官的活性［41］。Therese 等［10］將胃癌類(lèi)器官暴露于5-氟尿嘧啶、奧沙利鉑、伊立替康、多西他賽和表柔比星，并記錄了每種藥物的不同反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)顯示ERBB2 基因擴(kuò)增的1 例PDO 僅在高濃度時(shí)對(duì)5-氟尿嘧啶顯示出反應(yīng)，且對(duì)除伊立替康以外的大多數(shù)應(yīng)用藥物顯示出抗性；該研究還建立了代表人類(lèi)胃癌典型特征和改變途徑的人和小鼠癌癥類(lèi)器官，證明了類(lèi)器官在測(cè)試個(gè)體患者的治療反應(yīng)和耐藥性方面具有潛在用途。

此外，也可創(chuàng)建胃癌轉(zhuǎn)移的相關(guān)類(lèi)器官模型進(jìn)行藥物篩選。Georgios 等［9］用轉(zhuǎn)移性癌癥類(lèi)器官進(jìn)行了藥物篩選，用Ⅰ-Ⅲ期臨床試驗(yàn)或臨床實(shí)踐中的55 種藥物庫(kù)進(jìn)行了為期兩周的篩選分析，結(jié)果驗(yàn)證了使用來(lái)自轉(zhuǎn)移性癌癥的PDO 作為藥物篩選工具的可行性。李杰等［22］用惡性腹腔積液腫瘤細(xì)胞建立了11 個(gè)胃癌轉(zhuǎn)移的MADO（惡性腹腔積液是晚期胃癌常見(jiàn)的常見(jiàn)癥狀），用奧沙利鉑、5-氟尿嘧啶、順鉑、多西他賽、伊立替康、表柔比星和紫杉醇對(duì)MADO進(jìn)行藥物篩選，每種藥物以6 個(gè)不同濃度對(duì)MADO 進(jìn)行作用，測(cè)試藥物的半數(shù)抑制濃度，判斷藥物的敏感性。結(jié)果顯示，對(duì)于胃癌惡性腹腔積液和胃癌轉(zhuǎn)移性疾病都能成功地用類(lèi)器官進(jìn)行藥物篩選。用類(lèi)器官進(jìn)行體外藥物實(shí)驗(yàn)將縮短藥物研究的成本，能夠個(gè)性化篩選有效的藥物。

2.5 替代動(dòng)物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)胃癌患者的臨床反應(yīng)和預(yù)后

體外類(lèi)器官的藥物敏感性或耐藥性測(cè)試是否可以真正代表患者的結(jié)果，需要將臨床前模型中的藥物反應(yīng)與患者的實(shí)際反應(yīng)進(jìn)行比較。在2019年發(fā)表的一項(xiàng)研究中，首次在Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗(yàn)中招募轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌和胃食管癌患者，對(duì)他們建立相應(yīng)的PDO 生物庫(kù)，研究證明類(lèi)器官在個(gè)性化醫(yī)療中的預(yù)測(cè)價(jià)值［9］。這為利用類(lèi)器官開(kāi)展胃癌患者藥物敏感性測(cè)試提供了依據(jù)。

Georgios 等［9］用類(lèi)器官在21例胃癌患者的臨床反應(yīng)中測(cè)試了它們的臨床預(yù)測(cè)價(jià)值，比較了紫杉醇敏感的胃癌患者治療前后建立的連續(xù)類(lèi)器官與兩名紫杉醇耐藥的肝轉(zhuǎn)移胃癌患者的類(lèi)器官對(duì)紫杉醇的反應(yīng)，從紫杉醇濃度和細(xì)胞周期中分析，發(fā)現(xiàn)耐藥性類(lèi)器官和紫杉醇難治性類(lèi)器官表現(xiàn)出相同的劑量反應(yīng)曲線(xiàn)，紫杉醇治療后出現(xiàn)顯著的細(xì)胞凋亡，與臨床觀(guān)察到的結(jié)果一致。最終得出類(lèi)器官預(yù)測(cè)患者對(duì)靶向藥物或化療的反應(yīng)敏感性為100%，特異性為93%，陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為88%，陰性預(yù)測(cè)值為100%［9］。胃癌類(lèi)器官可幫助預(yù)測(cè)患者對(duì)靶向治療（如HER2抑制）的反應(yīng)，每個(gè)類(lèi)器官可幫助確定患者對(duì)哪種藥物有效或耐藥，甚至對(duì)可能引起不良反應(yīng)或幾乎沒(méi)有治療反應(yīng)的藥物進(jìn)行預(yù)測(cè)［13］。

以上結(jié)果說(shuō)明，胃癌類(lèi)器官可以通過(guò)化療藥物的反應(yīng)來(lái)預(yù)測(cè)患者的預(yù)后情況，也可以預(yù)測(cè)靶向治療效果。類(lèi)器官值得在癌癥患者的前瞻性臨床試驗(yàn)中進(jìn)一步評(píng)估，更好地預(yù)測(cè)化療藥物和靶向治療的成功或失敗，從而進(jìn)一步開(kāi)發(fā)潛在的藥物。

2.6 實(shí)現(xiàn)胃癌患者的個(gè)性化治療

每個(gè)胃癌患者對(duì)相同的治療方案可能有不同的療效，對(duì)每種化療藥的耐藥程度也不相同。隨著個(gè)性化治療被提出，開(kāi)發(fā)個(gè)性化治療需要捕捉腫瘤遺傳異質(zhì)性的特點(diǎn)［13］。由于類(lèi)器官具有高保真性和快速建模的特征，胃癌類(lèi)器官在預(yù)測(cè)患者的藥物敏感性方面顯示出很高的臨床效用，患者組織來(lái)源的類(lèi)器官模型有助于胃腸癌的個(gè)性化治療［42-43］。有研究者把患者來(lái)源的類(lèi)器官直接接種在96孔板上培養(yǎng)，并在患者手術(shù)后3 d內(nèi)對(duì)類(lèi)器官進(jìn)行藥物測(cè)試，依據(jù)結(jié)果在手術(shù)后5～6 d內(nèi)告知臨床醫(yī)生預(yù)先的治療方案是否可行［13］。這說(shuō)明來(lái)源于患者的類(lèi)器官有助于個(gè)性化治療的深入研究。

目前有研究者正在對(duì)一項(xiàng)人體臨床試驗(yàn)（OPPOSITE 試驗(yàn)：NCT03429816［44］）進(jìn)行評(píng)估，用患者來(lái)源的胃癌建立類(lèi)器官，患者與體外建立的類(lèi)器官將接受相同的新輔助全身治療，體外細(xì)胞毒性將與體內(nèi)反應(yīng)相關(guān)；該研究預(yù)計(jì)將在2022年完成，目前結(jié)果尚不清楚，預(yù)計(jì)可形成從尋找腫瘤驅(qū)動(dòng)基因到靶向藥物，再到個(gè)性化治療的匹配模式。未來(lái)胃癌個(gè)性化醫(yī)療將與臨床緊密結(jié)合，可測(cè)試各種藥物并預(yù)測(cè)晚期胃癌個(gè)體患者的最佳治療方案。

3 展望

胃癌類(lèi)器官可預(yù)測(cè)藥物對(duì)患者是否有效，避免抗癌藥物的盲目使用，減少不良反應(yīng)，提高治療效果。每個(gè)疑似胃癌的患者幾乎都會(huì)接受EGD 活檢，因此可以從活檢中創(chuàng)建類(lèi)器官生物樣本庫(kù)來(lái)豐富人類(lèi)生物材料，為胃癌的個(gè)性化治療提供有效的實(shí)驗(yàn)工具［17］。隨著類(lèi)器官模型培養(yǎng)技術(shù)的不斷完善，有可能替代動(dòng)物模型在腫瘤研究中發(fā)揮重要作用。未來(lái)可通過(guò)胃癌分子分型和組織表型相結(jié)合，精確預(yù)測(cè)患者的預(yù)后，并制定個(gè)體化治療方案，即通過(guò)規(guī)范性、個(gè)體化的手術(shù)治療聯(lián)合放化療、靶向治療和免疫治療，進(jìn)一步改善胃癌的治療效果，提高胃癌患者治愈率，使更多的胃癌患者獲益。

盡管如此，胃癌類(lèi)器官模型用于精準(zhǔn)化治療仍存在一定的局限性：（1）目前建立的胃癌類(lèi)器官模型中EBV 亞型比較少見(jiàn)，大部分沒(méi)有檢測(cè)到這種亞型陽(yáng)性［10］，少數(shù)研究者報(bào)告建立的胃癌類(lèi)器官又可以捕捉到這一亞型［15］；也有研究者表明在胃類(lèi)器官中EBV亞型不能表達(dá)，而在胃癌類(lèi)器官中可以表達(dá)［45］。這可能說(shuō)明EBV 亞型在胃癌類(lèi)器官表達(dá)中存在一定的不確定性，還需要進(jìn)一步研究確認(rèn)。（2）胃癌患者組織來(lái)源獲取的細(xì)胞量不穩(wěn)定，這可能與腫瘤組織的狀態(tài)和新鮮程度有很大關(guān)系，如何獲取最大量的細(xì)胞并在基質(zhì)膠內(nèi)保留最大活性仍需要進(jìn)一步探索。隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)的不斷改進(jìn)和相關(guān)研究的不斷探索，相信類(lèi)器官一定會(huì)在胃癌臨床應(yīng)用研究中發(fā)揮重要作用。

[作者貢獻(xiàn)Author Contribution]

鞏淼淼負(fù)責(zé)文獻(xiàn)查閱和整理，以及文章撰寫(xiě)與修改；周麗桂負(fù)責(zé)部分文獻(xiàn)資料查閱及討論；趙菊梅提供文章整體內(nèi)容的修改建議；師長(zhǎng)宏對(duì)全文內(nèi)容進(jìn)行修改指導(dǎo)。

[利益聲明Declaration of interest]

所有作者均聲明本文不存在利益沖突。